KR101195166B1 - Memory array circuit - Google Patents
Memory array circuit Download PDFInfo
- Publication number
- KR101195166B1 KR101195166B1 KR1020060007621A KR20060007621A KR101195166B1 KR 101195166 B1 KR101195166 B1 KR 101195166B1 KR 1020060007621 A KR1020060007621 A KR 1020060007621A KR 20060007621 A KR20060007621 A KR 20060007621A KR 101195166 B1 KR101195166 B1 KR 101195166B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- bit line
- drain
- line
- source
- sub bit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/06—Auxiliary circuits, e.g. for writing into memory
- G11C16/24—Bit-line control circuits
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/04—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C16/00—Erasable programmable read-only memories
- G11C16/02—Erasable programmable read-only memories electrically programmable
- G11C16/04—Erasable programmable read-only memories electrically programmable using variable threshold transistors, e.g. FAMOS
- G11C16/0491—Virtual ground arrays
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/02—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store with means for avoiding parasitic signals
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C7/00—Arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C7/18—Bit line organisation; Bit line lay-out
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C2207/00—Indexing scheme relating to arrangements for writing information into, or reading information out from, a digital store
- G11C2207/002—Isolation gates, i.e. gates coupling bit lines to the sense amplifier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Read Only Memory (AREA)
Abstract
1메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억하는 비휘발성 메모리 소자에 대응하고, 고속의 판독 동작이 가능한 메모리 어레이 회로를 제공한다. 부 비트선 SBL의 일단을 드레인 셀렉터 DS를 거쳐서 공통 전원 CDV에 접속하고, 타단을 소스 셀렉터 SS를 거쳐서 주 비트선 MBL에 접속한다. 드레인 셀렉터 DS에 대한 드레인 선택선 DSA 등과 소스 셀렉터 SS에 대한 소스 선택선 SSE 등에 대한 선택신호를 전환하고, 부 비트선 SBL을 메모리 셀 MC에 대한 드레인 선 또는 소스 선으로 전환하여 사용한다. 이에 따라 2비트 용량의 메모리 셀 MC의 읽고 쓰기가 가능하게 된다. 또한 메모리 셀 MC를 두 개 선택하고, 이들 메모리 셀에서, 메모리 셀로부터 주 비트선 MBL에 이르는 부 비트선 SBL을 끼운다. 이에 따라 배선 경로의 기생 용량이 감소하고, 고속의 판독 동작이 가능해진다.
메모리 셀, 어레이 회로, 비트, 소스
Provided is a memory array circuit that corresponds to a nonvolatile memory device that stores two bits of data in one memory cell and that enables high-speed read operations. One end of the sub bit line SBL is connected to the common power supply CDV via the drain selector DS, and the other end is connected to the main bit line MBL via the source selector SS. The select signal for the drain select line DSA for the drain selector DS and the source select line SSE for the source selector SS are switched, and the sub bit line SBL is switched to the drain line or the source line for the memory cell MC. This enables reading and writing of the 2-bit memory cell MC. In addition, two memory cells MC are selected, and in these memory cells, the sub bit line SBL from the memory cell to the main bit line MBL is sandwiched. This reduces the parasitic capacitance of the wiring path and enables a high speed read operation.
Memory cells, array circuits, bits, sources
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1을 나타내는 메모리 어레이 회로의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a memory array circuit according to the first embodiment of the present invention.
도 2는 종래의 메모리 어레이 회로의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a conventional memory array circuit.
도 3은 도 2 중 메모리 셀(MC6, MC9) 선택시의 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 3 is a diagram illustrating a state when the memory cells MC6 and MC9 are selected in FIG. 2.
도 4는 2비트에 대응되는 메모리 소자의 설명도이다.4 is an explanatory diagram of a memory element corresponding to two bits.
도 5는 도 1 중 메모리 셀(MC4, MC7) 선택시의 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating a state when memory cells MC4 and MC7 are selected in FIG. 1.
도 6은 도 1 중 메모리 셀(MC7, MC10) 선택시의 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a state when memory cells MC7 and MC10 are selected in FIG. 1.
도 7은 본 발명의 실시예 2를 나타낸 메모리 어레이 회로의 구성도이다.Fig. 7 is a configuration diagram of the memory array circuit showing the second embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예 3을 나타낸 메모리 어레이 회로의 구성도이다.Fig. 8 is a configuration diagram of the memory array circuit according to the third embodiment of the present invention.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
20, 20A, 20B : 서브블록 30: 멀티플렉서20, 20A, 20B: subblock 30: multiplexer
CDV : 공통 전원선 DS : 드레인 셀렉터CDV: Common power line DS: Drain selector
DSA~DSH : 드레인 선택선 MBL : 주 비트선 DSA to DSH: Drain select line MBL: Main bit line
MC :메모리 셀 SS : 소스 셀렉터MC: Memory cell SS: Source selector
SSE, SSK~SS0 : 소스 선택선 SBL : 부 비트선SSE, SSK to SS0: Source select line SBL: Negative bit line
WL : 워드선WL: word line
본 발명은 1메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억하는 비휘발성 기억장치용 메모리 어레이 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a memory array circuit for a nonvolatile memory device that stores two bits of data in one memory cell.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개 평11-203880호 공보[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11-203880
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 특개 2000-57794호 공보[Patent Document 2] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-57794
[특허문헌 3] 일본국 공개특허공보 특개 2004-335797호 공보[Patent Document 3] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-335797
도 2는 상기 특허문헌 1에 기재된 종래의 메모리 어레이 회로의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a conventional memory array circuit described in
이 메모리 어레이 회로는 복수의 서브블록(SUBBLK)(1)(도면에는 1개만 기재)과 하나의 멀티플렉서(MPX)(2)를 가지고 있다. 서브블록(1)은 평행 배치된 복수의 워드선 WL0, WL1, ...과, 이들 워드선에 교차해서 배치된 복수의 셀렉터선 SL0, SL1, ...과, 이들 셀렉터선에 끼워지고, 워드선에 교차해서 배치된 복수의 부 비트선 SBL0, SBL1, ...을 가지고 있다.This memory array circuit has a plurality of subblocks SUBBLK 1 (only one is shown in the figure) and one
워드선 WL과 셀렉터선 SL의 각 교차 부분에는 메모리 셀 MC0, MC1, ...이 설치되어 있다(도면에는 워드선 WL0에 대응하는 메모리 셀만 기재). 각 메모리 셀 MC는 부유 게이트에 축적되는 전하의 유무에 의해 데이터를 기억하는 것으로, 제어 전극이 워드선 WL에 접속되고, 드레인 전극이 셀렉터선 SL에 접속되어 있다. 또한 메모리 셀 MC의 소스 전극은 대응하는 부 비트선 SBL에 접속되어 있다.At each intersection of the word line WL and the selector line SL, memory cells MC0, MC1, ... are provided (only memory cells corresponding to the word line WL0 are shown in the drawing). Each memory cell MC stores data with or without charge accumulated in the floating gate. The control electrode is connected to the word line WL, and the drain electrode is connected to the selector line SL. The source electrode of the memory cell MC is connected to the corresponding sub bit line SBL.
각 셀렉터선 SL0, SL1, ...은 각각 스위치용 트랜지스터로 구성된 드레인 셀 렉터 DS0, DS1 ,...을 거쳐서 공통 전원선 CDV에 접속되어 있다. 짝수 번째 드레인 셀렉터 DS0, DS2, ...의 게이트는 드레인 선택선 DSE에 공통 접속되고, 홀수 번째의 드레인 셀렉터 DS1, DS3, ...의 게이트는 드레인 선택선 DSO에 공통 접속되어 있다. 한편, 각 부 비트선 SBLO, SBL1, ...은, 각각 스위치용 트랜지스터로 구성된 소스 셀렉터 SS0, SS1, ...을 거쳐서, 주 비트선 MBL0, MBL1, ...에 접속되어 있다.Each selector line SL0, SL1, ... is connected to the common power supply line CDV via drain selectors DS0, DS1, ... which are each composed of switching transistors. Gates of even-numbered drain selectors DS0, DS2, ... are commonly connected to drain select lines DSE, and gates of odd-numbered drain selectors DS1, DS3, ... are commonly connected to drain select lines DSO. On the other hand, each of the sub bit lines SBLO, SBL1, ... is connected to the main bit lines MBL0, MBL1, ... through the source selectors SS0, SS1, ... which are each composed of switching transistors.
이때, 도면에는 나타내지 않았지만, 주 비트선 MBL0, MBL1 , ...에는, 이 서브블록(1)과 같은 복수의 서브블록이 병렬로 접속되어 있다.Although not shown in the drawing, a plurality of subblocks, such as this
또한 주 비트선 MBL0, MBL1, ...은 멀티플렉서(2)를 거쳐서, 데이터선 DL0, DL1에 접속되어 있다. 멀티플렉서(2)는 선택신호 Y0, Y1, ...에 따라서 인접하는 2개의 주 비트선 MBL을 선택하고, 데이터선 DL0, DL1에 접속하는 것이다. 데이터선 DL0, DL1에는 각각 센스 앰프 SA0, SA1이 접속되는 동시에, 도시하지 않은 데이터 입력 회로 등이 접속되어 있다. 센스 앰프 SA0, SA1은 선택된 메모리 셀 MC를 통과시켜서 접지 전위로 흐르는 전류의 유무를 검출함으로써, 이 메모리 셀 MC의 기억 내용을 판독하는 것이다.The main bit lines MBL0, MBL1, ... are connected to the data lines DL0, DL1 via the
도 3은 도 2 중 메모리 셀(MC6, MC9) 선택시의 상태를 나타내는 도면이고, 굵은 선은 선택된 드레인 선택선 DS, 워드선 WL 및 소스 선택선 SS와 선택된 메모리 셀 MC6, MC9에 흐르는 전류의 경로를 나타내고 있다.FIG. 3 is a diagram illustrating a state when the memory cells MC6 and MC9 are selected in FIG. 2, and the thick lines represent the selected drain select line DS, the word line WL, and the source select line SS and the current flowing through the selected memory cells MC6 and MC9. It shows the route.
도 3에 나타나 있는 바와 같이 소스 선택선 SS와 선택신호 Y3을 "H"로 하는 것에 의해, 부 비트선 SBL3으로부터 주 비트선 MBL3과 데이터선 DL0를 통과시켜서 센스 앰프 SA0에 이르는 경로와, 부 비트선 SBL4로부터 주 비트선 MBL4와 데이터선 DL1을 통과시켜서 센스 앰프 SA1에 이르는 경로가 구성된다. 또한 워드선 WL0와 드레인 선택선 DSO을 "H"로 하는 것에 의해, 공통 전원선 CDV로부터 드레인 셀렉터 DS3와 메모리 셀 MC6을 거쳐서 부 비트선 SBL3에 이르는 경로와, 드레인 셀렉터 DS5와 메모리 셀 MC9를 거쳐서 부 비트선 SBL4에 이르는 경로가 구성된다.As shown in Fig. 3, the source select line SS and the select signal Y3 are set to " H ", so that the path from the sub bit line SBL3 to the main bit line MBL3 and the data line DL0 to the sense amplifier SA0 and the sub bit, A path from the line SBL4 through the main bit line MBL4 and the data line DL1 to the sense amplifier SA1 is formed. By setting the word line WL0 and the drain select line DSO to " H ", the path from the common power supply line CDV to the drain bit line SBL3 through the drain selector DS3 and the memory cell MC6, through the drain selector DS5 and the memory cell MC9 The path to the sub bit line SBL4 is formed.
이에 따라, 예를 들면 메모리 셀 MC6의 기억 내용이 "1"인 경우, 판독전류는 주 비트선 MBL3으로부터 센스 앰프 SA0에 흐른다. 또한 메모리 셀 MC9의 기억 내용이 "1"인 경우, 판독전류는 주 비트선 MBL4로부터 센스 앰프 SA1로 흐른다.Thus, for example, when the stored content of the memory cell MC6 is "1", the read current flows from the main bit line MBL3 to the sense amplifier SA0. When the stored content of the memory cell MC9 is "1", the read current flows from the main bit line MBL4 to the sense amplifier SA1.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 메모리 셀 MC6, MC9를 판독하는 경우, 부 비트선 SBL3, SBL4는 메모리 셀 MC7, MC8의 온 저항을 거쳐서 접속된다. 부 비트선 SBL3, SBL4의 전위는 메모리 셀 MC6, MC9의 기억 내용에 상관없이, 센스 앰프 SA0, SA1에 의해 대략 동전위가 된다. 단, 메모리 셀 MC6, MC9의 기억 내용이 서로 다른 경우, 부 비트선 SBL3, SBL4에 약간의 전위차가 생기기 때문에, 메모리 셀 MC7, MC8을 거쳐서 리크 전류가 흐른다. 따라서, 이 메모리 어레이 회로를 사용하기 위해서는, 리크 전류가 무시될 수 있을 정도로 작은 것이 필요하다.As can be seen from Fig. 2, when reading the memory cells MC6 and MC9, the sub bit lines SBL3 and SBL4 are connected via the on resistances of the memory cells MC7 and MC8. The potentials of the sub bit lines SBL3 and SBL4 are approximately coincidence by the sense amplifiers SA0 and SA1 regardless of the contents of the memory cells MC6 and MC9. However, when the contents of the memories of the memory cells MC6 and MC9 are different from each other, some potential difference occurs in the sub bit lines SBL3 and SBL4, so that the leakage current flows through the memory cells MC7 and MC8. Therefore, in order to use this memory array circuit, it is necessary that the leakage current is small enough to be neglected.
한편, 선택된 메모리 셀 MC6, MC9은, 그 중간에 메모리 셀 MC7, MC8을 끼워 넣고, 판독에 사용하는 부 비트선 SBL3, SBL4이 이들 메모리 셀 MC6, MC9의 내측에 위치하고 있다. 따라서, 부 비트선 SBL3, SBL4와 주 비트선 MBL3, MBL4 등의 판독 경로 이외의 주 기생 용량의 성분은 셀렉터선 SL4와 이 셀렉터선 SL4에 접속하는 메모리 셀로만 이루어지고, 판독 경로에 발생하는 기생 용량은 선택된 메모리 셀 MC6, MC9에 끼워진 영역에 한정된다. 이 때문에, 기생 용량이 매우 작아져서, 고속의 판독 동작이 가능해진다.On the other hand, in the selected memory cells MC6 and MC9, the memory cells MC7 and MC8 are sandwiched in the middle, and the sub bit lines SBL3 and SBL4 used for reading are located inside these memory cells MC6 and MC9. Therefore, components of the main parasitic capacitance other than the read paths such as the sub bit lines SBL3 and SBL4 and the main bit lines MBL3 and MBL4 are composed only of the selector line SL4 and the memory cells connected to the selector line SL4, and the parasitics generated in the read path. The capacity is limited to the area sandwiched between the selected memory cells MC6 and MC9. For this reason, the parasitic capacitance becomes very small and a high speed reading operation is attained.
그러나 상기 메모리 어레이 회로는, 부유 게이트에 축적되는 전하의 유무에 따라 데이터를 기억하는 비휘발성 메모리 셀을 대상으로 한 것으로, 각 메모리 셀에서는 드레인 전극과 소스 전극이 고정되어 있다.However, the memory array circuit is intended for a nonvolatile memory cell that stores data depending on the presence or absence of charges accumulated in the floating gate, and the drain electrode and the source electrode are fixed in each memory cell.
한편, 최근 대메모리 용량에 대한 요구가 높아짐에 따라, 하나의 메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억할 수 있는 비휘발성 메모리 소자가 출현하고 있다.On the other hand, as the demand for large memory capacity increases recently, nonvolatile memory devices capable of storing two bits of data in one memory cell have emerged.
도 4는 상기 특허문헌 3에 기재된 2비트에 대응되는 메모리 소자의 설명도이다.4 is an explanatory diagram of a memory element corresponding to two bits described in Patent Document 3 above.
이 메모리 소자는, 도 4a에 단면구조를 나타낸 바와 같이, P웰 영역(11)의 표면에 게이트 산화막(12)을 거쳐서 게이트 전극(13)이 형성되고, 이 게이트 전극(13)의 측벽부에, 실리콘 질화막에 의한 메모리 기능체(14L, 14R)가 형성되어 있다. 또한 P웰 영역(11)의 표면에는, 일부가 메모리 기능체(14L, 14R)의 하측에 달하도록, N형 확산영역(15L, 15R)이 형성되어 있다. 이들 확산영역(15L, 15R)은 인가하는 전압에 따라, 소스 전극 또는 드레인 전극이 되도록 전환하여 사용되도록 되어 있다.As shown in the cross-sectional structure of FIG. 4A, the memory device has a
도 4(b)는 메모리 소자의 입력 동작 원리를 도시한 도면이다. 이때, 입력이라는 것은 메모리 기능체에 전자를 주입하는 것을 가리킨다.4B is a diagram illustrating an input operation principle of a memory device. In this case, the input refers to the injection of electrons into the memory functional body.
도면 좌측의 메모리 기능체(14L)에 입력하기 위해서는, 우측의 확산영역 (15R)을 소스 전극으로, 좌측의 확산영역(15L)을 드레인 전극으로 한다. 예를 들면, 확산영역(15R) 및 P형 웰 영역(11)에 0V, 확산영역(15L)과 게이트 전극(13)에 +5V를 인가한다. 이에 따라, 반전층(16)이 확산영역(15R)으로부터 성장하지만, 확산영역(15L)에 이르지 않아 핀치오프점이 발생한다. 전자는 핀치오프점으로부터 확산영역(15L)까지 고전계에 의해 가속되어, 소위 핫 일렉트론(hot electron)이 된다. 이 핫 일렉트론이 메모리 기능체(14L)에 주입됨으로써, 입력이 행해진다. 한편, 우측의 메모리 기능체(14R) 근방에서는 핫 일렉트론이 발생하지 않기 때문에, 입력은 행해지지 않는다.In order to input to the memory
한편, 우측의 메모리 기능체(14R)에 입력하기 위해서는 좌측의 확산영역(15L)을 소스 전극으로 하고, 우측의 확산영역(15R)을 드레인 전극으로 한다.On the other hand, in order to input into the
도 4(c)는 메모리 소자의 판독 동작 원리를 도시한 도면이다.4C is a diagram illustrating a read operation principle of a memory device.
도면 좌측의 메모리 기능체(14L)에 기억된 정보를 판독하는 경우, 좌측의 확산영역(15L)을 소스 전극으로, 우측의 확산영역(15R)을 드레인 전극으로 해서 트랜지스터를 동작시킨다. 예를 들면, 확산영역(15R) 및 P형 웰 영역(11)에 0V, 확산영역(15L)에 +1.8V, 게이트 전극(13)에 +2V를 인가한다. 이때, 메모리 기능체(14L)에 전자가 축적되어 있지 않은 경우에는, 드레인 전류가 흐르기 쉽다. 한편, 메모리 기능체(14L)에 전자가 축적되어 있는 경우에는, 이 메모리 기능체(14L) 근방에서 반전층이 형성되기 어려우므로, 드레인 전류는 흐르기 어렵다. 따라서, 드레인 전류를 검출함으로써, 메모리 기능체(14L)의 기억 정보를 판독할 수 있다. 한편, 도면 우측의 메모리 기능체(14R)에 기억된 정보를 판독하는 경우, 우측의 확산영역 (15R)을 소스 전극으로, 좌측의 확산영역(15L)을 드레인 전극으로 해서 트랜지스터를 동작시킨다.When reading the information stored in the memory
도 4(d)는 메모리 소자의 소거 동작 원리를 도시한 도면이다.4 (d) is a diagram illustrating an erase operation principle of a memory device.
도면 좌측의 메모리 기능체(14L)에 기억된 정보를 소거하는 경우, 좌측의 확산영역(15L)에 정전압(예를 들면, +5V), P형 웰 영역(11)에 0V를 인가하고, 이 확산영역(15L)과 P형 웰 영역(11)과의 PN접합에 역방향 바이어스를 걸고, 게이트 전극(13)에 부전압(예를 들면, -5V)을 인가한다. 이에 따라, PN접합 중 게이트 전극(13) 부근에서는, 부전압이 인가된 게이트 전극의 영향에 의해, 특히 포텐셜의 기울기가 급해진다. 그 때문에 밴드 간 터널에 의해 PN접합의 P형 웰 영역(11) 측에 핫 홀이 발생한다. 이 핫 홀이 마이너스 전위를 가지는 게이트 전극(13)방향으로 인입되어, 메모리 기능체(14L)에 홀 주입이 행해지고, 이 메모리 기능체(14L)의 소거가 행해진다. 이때, 확산영역(15R)에는 0V를 인가하면 된다. 또한 이때, 도면 우측의 메모리 기능체(14R)에 기억된 정보를 소거하는 경우에는, 확산영역(15R, 15L)의 전위를 교체하면 된다.When the information stored in the memory
이와 같이, 2비트에 대응되는 메모리 소자에서는, 게이트 전극(13)의 좌우 측벽부에 메모리 기능체(14L, 14R)를 형성하고, 이들 두 개의 메모리 기능체(14L, 14R)에 대응해서 형성된 좌우의 확산영역(15L, 15R)이 소스 전극 또는 드레인 전극이 되도록 사용함으로써, 2비트의 정보를 기억할 수 있다.As described above, in the memory element corresponding to two bits, the memory
그러나, 상기 메모리 어레이 회로는 메모리 셀 MC의 드레인 전극이 접속되는 셀렉터선 SL과 소스 전극이 접속되는 서브 비트선 SBL이 완전히 구별되므로, 2비트 에 대응되는 메모리 소자에 적응시킬 수 없었다.However, since the selector line SL to which the drain electrode of the memory cell MC is connected and the sub bit line SBL to which the source electrode is connected are completely distinguished, the memory array circuit cannot be adapted to the memory element corresponding to two bits.
본 발명은 1메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억하는 비휘발성 메모리 소자에 대응하고, 고속의 판독 동작이 가능한 메모리 어레이 회로를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a memory array circuit that corresponds to a nonvolatile memory device that stores two bits of data in one memory cell, and that enables a high speed read operation.
본 발명의 메모리 어레이 회로는 평행하게 배치된 복수의 워드선과, 상기 워드선에 교차해서 평행하게 배치된 복수의 부 비트선과, 상기 부 비트선의 인접하는 2개마다 설치된 주 비트선과, 상기 워드선과 상기 부 비트선의 각 교차 부분에 설치되어 제어 전극이 그 교차 부분의 워드선에 접속되고, 제 1 전극이 그 교차 부분의 부 비트선에 접속되고, 제 2 전극이 상기 부 비트선에 인접하는 부 비트선에 접속되어서, 상기 워드선에 의해 선택됐을 때 상기 제 1 및 제 2 전극 간에 인가하는 전압의 방향을 바꿈으로써 2비트의 정보를 읽고 쓸 수 있는 비휘발성 메모리 셀과, 상기 부 비트선의 일단과 공통 전원 사이에 설치되고, 드레인 선택신호가 부여되었을 때 상기 부 비트선을 상기 공통 전원에 접속하는 드레인 셀렉터와, 상기 부 비트선의 타단과 상기 주 비트선 사이에 설치되고, 소스 선택신호가 부여되었을 때 상기 부비트선을 상기 주 비트선에 접속하는 소스 셀렉터와, 상기 드레인 셀렉터 내의 제 4n(단, n은 0 이상의 정수) 번째, 제 4n+1 번째, 제 4n+2 번째 및 제 4n+3 번째의 각 드레인 셀렉터에, 상기 드레인 선택신호를 부여하기 위한 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 드레인 선택선과, 상기 소스 셀렉터의 내의 짝수 번째 및 홀수 번째의 각 소스 셀렉터에 상기 소스 선택신호를 부여하기 위한 제 1 및 제 2 소스 선택선을 구비한 것을 특징으로 한다.The memory array circuit of the present invention includes a plurality of word lines arranged in parallel, a plurality of sub bit lines arranged in parallel to the word line, a main bit line provided for each of two adjacent adjacent bit lines, the word line and the Sub-bits provided at each intersection of the sub-bit lines, the control electrode is connected to the word line at the intersection, the first electrode is connected to the sub-bit line at the intersection, and the second electrode is adjacent to the sub-bit line. A nonvolatile memory cell connected to a line and capable of reading and writing two bits of information by changing a direction of a voltage applied between the first and second electrodes when selected by the word line, and one end of the sub bit line; A drain selector disposed between the common power supplies and connecting the sub bit line to the common power supply when a drain selection signal is provided; the other end of the sub bit line and the main A source selector provided between the bit lines and connecting the sub bit line to the main bit line when a source selection signal is applied; and a fourth n (where n is an integer of 0 or more) in the drain selector; First, second, third, and fourth drain select lines for providing the drain select signal to each of the first, fourth n + 2th, and fourth n + 3th drain selectors, and an even number within the source selector; And first and second source selection lines for imparting the source selection signal to each odd-numbered source selector.
선택된 두 개의 메모리 셀에 끼워지는 메모리 셀의 수를 m개로 하는 경우에는, 워드선에 교차해서 평행하게 배치되고, 인접하는 2m개를 한 쌍으로 하는 n조의 부 비트선과, 이 부 비트선의 인접하는 m개마다 설치된 2n개의 주 비트선을 설치한다. 그리고, 각 부 비트선 일단과 공통 전원 사이에 설치되어서 이 부 비트선을 공통 전원에 접속하는 드레인 셀렉터 내의 제 2mi(단, i는 0 내지 n-1의 정수) 번째, 제 2mi+1 번째, ... 및 제 2m(i+1)-1 번째의 각 드레인 셀렉터에, 각각 드레인 선택신호를 부여하기 위한 제 1, 제 2, ... 및 제 2m 드레인 선택선을 설치한다. 또한 각 부 비트선의 타단과 대응하는 주 비트선 사이에 설치되어서 이 부 비트선을 주 비트선에 접속하는 소스 셀렉터 내의 제mj(단, j는 0 내지 2n-1의 정수) 번째, 제 mj+1 번째, ..., 및 제 m(j+1)-1 번째의 각 소스 셀렉터에, 상기 소스 선택신호를 부여하기 위한 제 1, 제 2, ..., 및 제 m 소스 선택선을 설치한다.When the number of memory cells to be inserted into two selected memory cells is m, n sets of sub bit lines arranged in parallel to the word line and paired with 2 m adjacent to each other, and adjacent to the sub bit lines. 2n main bit lines are installed every m. And a second mi in the drain selector provided between one end of each sub bit line and the common power source and connecting the sub bit line to the common power source (where i is an integer of 0 to n-1); The first, second, ..., and second m drain selection lines for providing a drain selection signal are respectively provided in the ... and second m (i + 1) -1th drain selectors. Further, the mj (where j is an integer of 0 to 2n-1) in the source selector which is provided between the other end of each sub bit line and the corresponding main bit line, and connects the sub bit line to the main bit line. In each of the first, ..., and m-th (j + 1) -1th source selectors, first, second, ..., and m-th source select lines for providing the source select signal are provided. do.
[실시예 1]Example 1
도 1은, 본 발명의 실시예 1을 나타내는 메모리 어레이 회로의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a memory array circuit according to the first embodiment of the present invention.
이 메모리 어레이 회로는, 복수의 서브블록(SUBBLK)(20)(단, 도면에는 1개만 기재)과 하나의 멀티플렉서(MPX)(30)를 가지고 있다. 각 서브블록(20)은 평행으로 배치된 복수의 워드선 WLi(i=0, 1, ...)과 이들 워드선 WLi에 교차해서 평행하게 배치된 복수의 부 비트선 SBLj(j=0, 1, ...)을 가지고 있다.This memory array circuit has a plurality of subblocks (SUBBLK) 20 (only one is shown in the figure) and one multiplexer (MPX) 30. Each
워드선 WLi와 부 비트선 SBLj의 각 교차 부분에는 메모리 셀 MCj(j=0, 1, ...)가 설치되어 있다(단, 도면에는, 워드선 WLO에 대응하는 메모리 셀만 기재). 각 메모리 셀 MCj는 도 4에 나타낸 것과 같이, 게이트 전극(제어 전극)의 좌우 측 벽부에 각각 메모리 기능체를 형성하고, 두 개의 메모리 기능체에 대응해서 형성된 좌우의 확산영역을 드레인 전극 또는 소스 전극으로 전환하여 사용할 수 있는 제 1 및 제 2 전극으로 하는 2비트에 대응되는 비휘발성 메모리 소자이다. 메모리 셀 MCj의 게이트 전극은 대응하는 워드선 WLi에 접속되고, 이 메모리 셀 MCj의 제 1 및 제 2 전극이 각각 인접하는 부 비트선 SBLj, SBLj+1에 접속되어 있다.At each intersection of the word line WLi and the sub bit line SBLj, the memory cells MCj (j = 0, 1, ...) are provided (however, only the memory cells corresponding to the word lines WLO are shown in the figure). As shown in Fig. 4, each memory cell MCj forms a memory functional body on the left and right side wall portions of the gate electrode (control electrode), and the left and right diffusion regions formed corresponding to the two memory functional bodies are respectively drain or source electrodes. Is a nonvolatile memory element corresponding to two bits which is used as a first electrode and a second electrode that can be switched to use. The gate electrode of the memory cell MCj is connected to a corresponding word line WLi, and the first and second electrodes of this memory cell MCj are connected to adjacent sub bit lines SBLj and SBLj + 1, respectively.
부 비트선 SBLj의 일단(도면의 상측)은 스위치용 트랜지스터로 구성된 드레인 셀렉터 DSj를 거쳐서 공통 전원선 CDV에 접속되어 있다. 드레인 셀렉터 DSj 중, 4n(단, n=0, 1, 2,...) 번째 드레인 셀렉터 DSj의 게이트는 드레인 선택선 DSA에 공통 접속되고, 4n+1 번째 드레인 셀렉터 DSj의 게이트는 드레인 선택선 DSB에 공통 접속되어 있다. 또한, 4n+2 번째 드레인 셀렉터 DSj의 게이트는 드레인 선택선 DSC에 공통 접속되고, 4n+3 번째 드레인 셀렉터 DSj의 게이트는 드레인 선택선 DSD에 공통 접속되어 있다.One end of the sub bit line SBLj (upper side in the drawing) is connected to the common power supply line CDV via a drain selector DSj composed of a switching transistor. Of the drain selectors DSj, the gate of the 4n (n = 0, 1, 2, ...) th drain selector DSj is commonly connected to the drain select line DSA, and the gate of the 4n + 1th drain selector DSj is the drain select line. Common connection to DSB. The gate of the 4n + 2th drain selector DSj is commonly connected to the drain select line DSC, and the gate of the 4n + 3rd drain selector DSj is commonly connected to the drain select line DSD.
또한, 부 비트선 SBLj+1의 타단(도면의 하측)은 스위치용 트랜지스터로 구성된 소스 셀렉터 SSj를 거쳐서, 대응하는 주 비트선 MBL에 접속되어 있다. 즉, 인접하는 홀수 번째와 짝수 번째의 부 비트선 SBL2n+1, SBL2n+2(예를 들면, SBL1, SBL2)은 각각 소스 셀렉터 SS2n, SS2n+1(이 경우는, SS0, SS1)을 거쳐서, 주 비트선 MBLn(이 경우는, MBL0)에 접속되어 있다. 그리고, 짝수 번째의 소스 셀렉터 SS2n의 게이트는 소스 선택선 SSE에 공통 접속되고, 홀수 번째의 소스 셀렉터 SS2n+1의 게이트는 소스 선택선 SSO에 공통 접속되어 있다. 이때, 주 비트선 MBL0, MBL1, ...에는 이 서브블록(20)과 같은 복수의 서브블록이 병렬로 접속되어 있다.The other end of the sub bit line SBLj + 1 (lower side in the drawing) is connected to the corresponding main bit line MBL via a source selector SSj composed of a switching transistor. That is, adjacent odd-numbered and even-numbered sub-bit lines SBL2n + 1 and SBL2n + 2 (for example, SBL1, SBL2) pass through source selectors SS2n and SS2n + 1 (in this case, SS0, SS1), respectively. It is connected to the main bit line MBLn (MBL0 in this case). The gates of the even-numbered source selector SS2n are commonly connected to the source select line SSE, and the gates of the odd-numbered source selector SS2n + 1 are commonly connected to the source select line SSO. At this time, a plurality of subblocks, such as this
또한 주 비트선 MBL0, MBL1, ...은 멀티플렉서(30)를 거쳐서 데이터선 DL0, DL1에 접속되어 있다. 멀티플렉서(30)는 선택신호 Y0, Y1, ...에 따라서 인접하는 2개의 주 비트선 MBL을 선택하고, 데이터선 DL0, DL1에 접속하는 것이다. 데이터선 DL0, DL1에는 각각 센스 앰프 SA0, SA1이 접속되는 동시에, 도시하지 않은 데이터 입력 회로 등이 접속되어 있다. 센스 앰프 SA0, SA1은 선택된 메모리 셀 MC를 통과시켜서 접지 전위로 흐르는 전류의 유무를 검출함으로써, 이 메모리 셀 MC의 기억 내용을 판독하는 것이다.The main bit lines MBL0, MBL1, ... are connected to the data lines DL0, DL1 via the
이때, 도 1에는 기재하지 않았지만, 소스 선택선 SSE, SSO 및 드레인 선택선 DSA~DSD에 대한 선택신호, 워드선 WLi에 대한 구동 신호, 멀티플렉서(30)에 대한 선택신호 Yi는 어드레스 디코더에 의해 어드레스 신호를 디코드함으로써 얻어진다. 예를 들면, 어드레스 신호의 상위 자릿수를 디코드함으로써 서브블록(20)을 선택하기 위한 소스 선택선 SSE, SSO에 대한 선택신호가 얻어진다. 또한, 어드레스 신호의 하위 자릿수를 디코드함으로써, 멀티플렉서(30)에 대한 선택신호 Yi가 얻어진다. 또한, 어드레스 신호의 중위 자릿수를 디코드함으로써, 워드선 WLi에 대한 구동 신호와 드레인 선택선 DSA~DSD에 대한 선택신호가 얻어진다.At this time, although not shown in FIG. 1, the selection signal for the source selection line SSE, the SSO and the drain selection lines DSA to DSD, the driving signal for the word line WLi, and the selection signal Yi for the
도 5는 도 1 중 메모리 셀(MC4, MC7) 선택시의 상태를 나타내는 도면으로, 굵은 선은 선택된 드레인 선택선 DSA, 워드선 WL0, 소스 선택선 SSE 및 선택신호 Y3과, 선택된 메모리 셀 MC4, MC7에 흐르는 전류의 경로를 나타내고 있다.FIG. 5 is a diagram illustrating a state when the memory cells MC4 and MC7 are selected in FIG. 1, in which the thick line represents the selected drain select line DSA, the word line WL0, the source select line SSE, and the select signal Y3, the selected memory cells MC4, The path of the current flowing through MC7 is shown.
도 5에 나타낸 것과 같이, 소스 선택선 SSE와 선택신호 Y3을 "H"로 함으로써, 부 비트선 SBL5, SBL7이 각각 주 비트선 MBL2, MBL3을 거쳐서 데이터선 DL0, DL1에 접속된다. 또한 워드선 WL0와 드레인 선택선 DSA를 "H"로 함으로써, 공통 전원선 CDV로부터 드레인 셀렉터 DS4, 부 비트선 SB4 및 메모리 셀 MC4를 거쳐서 부 비트선 SBL5에 이르는 경로와 드레인 셀렉터 DS8, 부 비트선 SB8 및 메모리 셀 MC7을 거쳐서 부 비트선 SBL7에 이르는 경로가 구성된다.As shown in Fig. 5, by setting the source select line SSE and the select signal Y3 to " H ", the sub bit lines SBL5 and SBL7 are connected to the data lines DL0 and DL1 via the main bit lines MBL2 and MBL3, respectively. By setting the word line WL0 and the drain select line DSA to "H", the path from the common power supply line CDV to the drain bit line DSL5 through the drain selector DS4, the negative bit line SB4, and the memory cell MC4, and the drain selector DS8, the negative bit line A path from SB8 and memory cell MC7 to sub bit line SBL7 is configured.
이에 따라, 메모리 셀 MC4의 좌측의 전극은 공통 전원선 CDV에 접속되고, 우측의 전극은 데이터선 DL0에 접속된다. 한편, 메모리 셀 MC7의 우측의 전극은 공통 전원선 CDV에 접속되고, 좌측의 전극은 데이터선 DL1에 접속된다.Thus, the electrode on the left side of the memory cell MC4 is connected to the common power supply line CDV, and the electrode on the right side is connected to the data line DL0. On the other hand, the electrode on the right side of the memory cell MC7 is connected to the common power supply line CDV, and the electrode on the left side is connected to the data line DL1.
따라서, 공통 전원선 CDV와 워드선 WL0에 5V를 인가하고, 데이터선 DL0, DL1을 0V로 하면, 메모리 셀 MC4의 좌측의 메모리 기능체와 메모리 셀 MC7의 우측의 메모리 기능체에 입력을 할 수 있다.Therefore, when 5 V is applied to the common power supply line CDV and word line WL0, and the data lines DL0 and DL1 are set to 0 V, inputs can be made to the memory functional body on the left side of the memory cell MC4 and the memory functional body on the right side of the memory cell MC7. have.
또한, 워드선 WL0와 공통 전원선 CDV에 각각 2V와 1.8V를 인가하고, 센스 앰프 SA0, SA1을 작동시키면, 메모리 셀 MC4의 우측의 메모리 기능체와 메모리 셀 MC7의 좌측의 메모리 기능체의 기억 내용을 판독할 수 있다.Further, when 2V and 1.8V are applied to the word line WL0 and the common power supply line CDV, respectively, and the sense amplifiers SA0 and SA1 are operated, the memory functional body on the right side of the memory cell MC4 and the memory functional body on the left side of the memory cell MC7 are stored. The contents can be read.
이 판독 동작에 있어서, 판독 경로는 선택된 메모리 셀 MC4, MC7에 따라, 그 중간의 메모리 셀 MC5, MC6을 끼우고, 판독에 사용하는 부 비트선 SBL5, SBL7은 이들 메모리 셀 MC4, MC7의 내측에 위치하고 있다. 따라서, 부 비트선 SBL5, SBL7 및 주 비트선 MBL2, MBL3 등의 판독 경로 이외의 주 기생 용량의 성분은 부 비트선 SBL6과 이 부 비트선 SBL6에 접속하는 메모리 셀 뿐이다. 이에 따라, 판독 경로에 발생하는 기생 용량은 도 2의 메모리 어레이 회로와 마찬가지로, 선택된 메모리 셀 MC4, MC7로 끼워진 영역에 한정되어, 기생 용량이 매우 작아져서 고속의 판독 동작 이 가능해진다.In this read operation, the read path is sandwiched between the memory cells MC5 and MC6 in the middle in accordance with the selected memory cells MC4 and MC7, and the sub bit lines SBL5 and SBL7 used for reading are placed inside these memory cells MC4 and MC7. It is located. Therefore, the main parasitic capacitance components other than the read paths such as the sub bit lines SBL5 and SBL7 and the main bit lines MBL2 and MBL3 are only the sub bit lines SBL6 and the memory cells connected to the sub bit lines SBL6. As a result, the parasitic capacitance generated in the read path is limited to the region sandwiched by the selected memory cells MC4 and MC7, similarly to the memory array circuit of FIG. 2, whereby the parasitic capacitance becomes very small, thereby enabling a high speed read operation.
도 6은 도 1중 메모리 셀(MC7, MC10) 선택시의 상태를 나타내는 도면으로, 굵은 선은 선택된 드레인 선택선 DSD, 워드선 WL0, 소스 선택선 SSO 및 선택신호 Y3과 선택된 메모리 셀 MC7, MC10에 흐르는 전류의 경로를 나타내고 있다. 이 도 6에 있어서도, 판독 경로는 선택된 메모리 셀 MC7, MC10에 따라, 그 중간의 메모리 셀 MC8, MC9을 끼우고, 판독에 사용하는 부 비트선 SBL8, SBL1O은 이들 메모리 셀 MC7, MC10의 내측에 위치하고 있다. 따라서, 기생 용량이 매우 작아져서 고속의 판독 동작이 가능해진다.FIG. 6 is a diagram illustrating a state when the memory cells MC7 and MC10 are selected in FIG. 1, in which the thick line represents the selected drain select line DSD, the word line WL0, the source select line SSO, and the select signal Y3 and the selected memory cells MC7 and MC10. The path of the current flowing in the flow path is shown. Also in FIG. 6, the read path is sandwiched between the memory cells MC8 and MC9 in the middle of the selected memory cells MC7 and MC10, and the sub bit lines SBL8 and SBL10 used for reading are placed inside these memory cells MC7 and MC10. It is located. Therefore, the parasitic capacitance becomes very small and a high speed read operation is possible.
단, 도 6에서 메모리 셀 MC7에 흐르는 전류의 방향은 도 5에서 선택된 메모리 셀 MC7에 흐르는 전류와 방향이 반대로 되어 있는 것을 알 수 있다. 이에 따라, 메모리 셀 MC7의 우측의 메모리 기능체의 기억 내용을 판독할 수 있다. 또한 입력 동작의 경우에는, 메모리 셀 MC7의 좌측의 메모리 기능체에 입력을 할 수 있다.6, the direction of the current flowing through the memory cell MC7 is opposite to the current flowing through the memory cell MC7 selected in FIG. 5. As a result, the stored contents of the memory functional body on the right side of the memory cell MC7 can be read. In the case of an input operation, input can be made to the memory functional body on the left side of the memory cell MC7.
이상과 같이, 본 실시예 1의 메모리 어레이 회로는 각 부 비트선 SBLj 양단에 드레인 셀렉터 DS와 소스 셀렉터 SS를 설치하고, 공통 전원선 CDV 및 주 비트선 MBL과의 접속을 바꿀 수 있도록 구성되어 있다. 이에 따라, 인접하는 부 비트선 SBLj, SBLj+1에 접속되는 메모리 셀 MC의 제 1 및 제 2 전극을 소스 전극과 드레인 전극, 또는 드레인 전극과 소스 전극으로 전환하는 것이 가능하게 되고, 1메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억하는 비휘발성 메모리 소자에 대응시킬 수 있다.As described above, the memory array circuit of the first embodiment is configured so that the drain selector DS and the source selector SS are provided across each sub bit line SBLj, and the connection between the common power supply line CDV and the main bit line MBL can be changed. . As a result, the first and second electrodes of the memory cells MC connected to the adjacent sub bit lines SBLj and SBLj + 1 can be switched between the source electrode and the drain electrode, or the drain electrode and the source electrode. Can correspond to a nonvolatile memory device that stores two bits of data.
또한, 선택된 두 개의 메모리 셀 MC에 따라, 판독용인 부 비트선 SBL을 끼우는 구성으로 되어 있으므로, 판독 경로의 기생 용량이 저감되고, 고속의 판독 동작 이 가능해진다는 이점이 있다.In addition, according to the selected two memory cells MC, since the sub bit line SBL for reading is sandwiched, there is an advantage that the parasitic capacitance of the read path is reduced and a high speed read operation is possible.
[실시예 2][Example 2]
도 7은 본 발명의 실시예 2를 나타내는 메모리 어레이 회로의 구성도이다.7 is a configuration diagram of a memory array circuit according to the second embodiment of the present invention.
이 메모리 어레이 회로는, 도 1의 메모리 어레이 회로와 마찬가지로, 복수의 서브블록(20A)과 하나의 멀티플렉서(30)를 가지고 있다. 각 서브블록(20A)은 평행하게 배치된 복수의 워드선 WLi(i=0, 1, ...)와, 이들 워드선 WLi에 교차해서 평행하게 배치된 복수의 부 비트선 SBLj(j=0, 1, ...)를 가지고 있다. 또한 워드선 WLi와 부 비트선 SBLj의 각 교차 부분에는, 도 1과 같은 메모리 셀 MCj가 설치되고, 이 메모리 셀 MCj의 게이트 전극이 워드선 WLi에 접속되어 있다. 메모리 셀 MCj의 제 1 및 제 2 전극은, 각각 부 비트선 SBLj, SBLj+1에 접속되어 있다. 그리고 부 비트선 SBLj의 일단은 드레인 셀렉터 DSj를 거쳐서 공통 전원선 CDV에 접속되어 있다. 여기까지의 구성은 도 1의 메모리 어레이 회로와 같다.This memory array circuit has a plurality of
한편, 드레인 셀렉터 DSj 중, 6n(단, n=0, 1, 2, ...) 번째 드레인 셀렉터의 게이트는 드레인 선택선 DSA에 공통 접속되어 있다. 마찬가지로, 6n+1, 6n+2, 6n+3, 6n+4, 6n+5 번째 드레인 셀렉터 DS의 게이트는 각각 드레인 선택선 DSB, DSC, DSD, DSE, DSF에 공통 접속되어 있다.On the other hand, in the drain selector DSj, the gate of the 6n (n = 0, 1, 2, ...) th drain selector is commonly connected to the drain select line DSA. Similarly, the gates of the 6n + 1, 6n + 2, 6n + 3, 6n + 4, and 6n + 5th drain selectors DS are commonly connected to the drain select lines DSB, DSC, DSD, DSE, and DSF, respectively.
또한 부 비트선 SBLj+1의 타단은 소스 셀렉터 SSj를 거쳐서, 대응하는 주 비트선 MBL에 접속되어 있다. 즉 인접하는 3개의 부 비트선 SBL3n+1, SBL3n+2, SBL3n+3은 각각 소스 셀렉터 SS3n, SS3n+1, SS3n+2를 거쳐서, 주 비트선 MBLn에 접속되어 있다. 그리고 소스 셀렉터 SS3n, SS3n+1, SS3n+2의 게이트는 각각 소스 선 택선 SSL, SSM, SSN에 공통 접속되어 있다.The other end of the sub bit
이때, 주 비트선 MBL0, MBL1, ...에는 상기 서브블록(20A)과 같은 복수의 서브블록이 병렬로 접속되어 있고, 주 비트선 MBL0, MBL1, ...은 멀티플렉서(30)를 거쳐서 데이터선 DL0, DL1에 접속되고, 상기 데이터선 DL0, DL1에 각각 센스 앰프 SA0, SA1 및 데이터 입력 회로 등이 접속되어 있는 것은 도 1과 같다.At this time, a plurality of subblocks, such as the
도 7 중 굵은 선은 드레인 선택선 DSC, DSD, 워드선 WL0, 소스 선택선 SSL 및 멀티플렉서(30)의 선택신호 Y1을 선택하는 것에 의해 메모리 셀 MC3, MC7이 일의적으로 선택되었을 때의 전류 경로를 나타내고 있다. 이렇게, 선택된 2개의 메모리 셀(MC3, MC7) 사이에, 3개의 메모리 셀(MC4~MC6)이 끼워지고, 전류 경로가 되는 부 비트선 SBL4, SBL7이 선택된 2개의 메모리 셀의 내측에 위치하고 있다.The thick line in Fig. 7 shows the current path when the memory cells MC3 and MC7 are uniquely selected by selecting the drain select line DSC, DSD, word line WL0, source select line SSL, and selection signal Y1 of the
이 경우, 메모리 셀 MC7에 주목하면, 부 비트선 SBL8이 드레인 선이 되고, 부 비트선 SBL7이 소스 선이 되어, 이 메모리 셀 MC7에는, 도면의 오른쪽에서 왼쪽으로 전류가 흐르게 된다.In this case, paying attention to the memory cell MC7, the sub bit line SBL8 becomes a drain line, the sub bit line SBL7 becomes a source line, and current flows through the memory cell MC7 from right to left in the figure.
한편, 메모리 셀 MC7에 왼쪽에서 오른쪽으로 전류를 흐르게 한 경우에는, 드레인 선택선 DSA, DSB, 워드선 WL0, 소스 선택선 SSM 및 멀티플렉서(30)의 선택신호 Y2를 선택한다. 이에 따라 메모리 셀 MC7, MC11이 일의적으로 선택된다. 그리고, 메모리 셀 MC7에 대해서는, 부 비트선 SBL7이 드레인 선이 되고, 부 비트선 SBL8이 소스 선이 되어, 이 메모리 셀 MC7에는 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 전류가 흐르게 된다.On the other hand, when a current flows from left to right in the memory cell MC7, the drain select line DSA, DSB, word line WL0, source select line SSM, and select signal Y2 of the
이 경우도, 선택한 2개의 메모리 셀(MC7, MC11) 사이에, 3개의 메모리 셀 (MC8~MC10)이 끼워지고, 전류 경로가 되는 부 비트선 SBL8, SBL11이 선택된 2개의 메모리 셀 내측에 위치하고 있다.Also in this case, three memory cells MC8 to MC10 are sandwiched between two selected memory cells MC7 and MC11, and the sub bit lines SBL8 and SBL11 serving as current paths are located inside the selected two memory cells. .
이상과 같이, 본 실시예 2의 메모리 어레이 회로(20A)는 각 부 비트선 SBLj 양단에 드레인 셀렉터 DS와 소스 셀렉터 SS를 설치하고, 공통 전원선 CDV 및 주 비트선 MBL과의 접속을 바꿀 수 있도록 구성되어 있다. 이에 따라, 메모리 셀 MC의 제 1 및 제 2 전극을 소스 전극과 드레인 전극, 또는 드레인 전극과 소스 전극으로 전환하는 것이 가능하게 되고, 1 메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억하는 비휘발성 메모리 소자에 대응시킬 수 있다.As described above, in the
또한, 선택된 두 개의 메모리 셀 MC에 따라, 판독용인 부 비트선 SBL을 끼우는 구성으로 되어 있으므로, 판독 경로의 기생 용량이 저감하고, 고속의 판독 동작이 가능해진다는 이점이 있다. 이때, 도 1의 메모리 어레이 회로와 비교했을 경우, 판독용인 부 비트선 SBL로 끼워지는 부 비트선의 수가 1개에서 2개로 증가하고 있으므로, 기생 용량은 약간 증가하지만, 끼우는 메모리 셀 MC의 수가 2개에서 3개로 증가하고 있으므로, 리크 전류를 작게 할 수 있다.Further, according to the selected two memory cells MC, since the sub bit line SBL for reading is sandwiched, there is an advantage that the parasitic capacitance of the read path is reduced and the high speed read operation is possible. At this time, compared with the memory array circuit of Fig. 1, since the number of sub bit lines inserted into the sub bit line SBL for reading increases from one to two, the parasitic capacitance slightly increases, but the number of intervening memory cells MC is two. Since it increases to three, the leakage current can be reduced.
[실시예 3][Example 3]
도 8은 본 발명의 실시예 3을 나타내는 메모리 어레이 회로의 구성도이다.8 is a configuration diagram of a memory array circuit according to the third embodiment of the present invention.
본 메모리 어레이 회로는 도 1의 메모리 어레이 회로와 마찬가지로, 복수의 서브블록(20B)과 하나의 멀티플렉서(30)를 가지고 있다. 각 서브블록(20B)은 평행하게 배치된 복수의 워드선 WLi(i=0, 1, ..., 단, 도면에는 WL0만 기재)과, 이들 워드선 WLi에 교차해서 평행하게 배치된 복수의 부 비트선 SBLj(j=0, 1, ...)을 가 지고 있다. 또한, 워드선 WLi와 부 비트선 SBLj의 각 교차 부분에는 도 1과 같은 메모리 셀 MCj가 설치되고, 이 메모리 셀 MCj의 게이트 전극이 워드선 WLi에 접속되어 있다. 메모리 셀 MCj의 제 1 및 제 2 전극은 각각 부 비트선 SBLj, SBLj+1에 접속되어 있다. 부 비트선 SBLj의 일단은 드레인 셀렉터 DSj를 거쳐서 공통 전원선 CDV에 접속되어 있다. 여기까지의 구성은 도 1의 메모리 어레이 회로와 같다.The memory array circuit has a plurality of
한편, 드레인 셀렉터 DSj 중, 8n(단, n=0, 1, 2, ...) 번째 드레인 셀렉터의 게이트는 드레인 선택선 DSA에 공통 접속되어 있다. 마찬가지로, 8n+1, 8n+2, 8n+3, 8n+4, 8n+5, 8n+6, 8n+7 번째의 드레인 셀렉터 DS의 게이트는 각각 드레인 선택선 DSB, DSC, DSD, DSE, DSF, DSG, DSH에 공통 접속되어 있다.On the other hand, among the drain selectors DSj, the gate of the 8n (n = 0, 1, 2, ...) th drain selector is commonly connected to the drain select line DSA. Similarly, the gates of the drain selectors DS of the 8n + 1, 8n + 2, 8n + 3, 8n + 4, 8n + 5, 8n + 6, and 8n + 7th drains are the drain select lines DSB, DSC, DSD, DSE, and DSF, respectively. It is commonly connected to DSG, DSH.
또한, 부 비트선 SBLj+1의 타단은 소스 셀렉터SSj를 거쳐서 대응하는 주 비트선 MBL에 접속되어 있다. 즉, 인접하는 4개의 부 비트선 SBL4n+1, SBL4n+2, SBL4n+3, SBL4n+4는 각각 소스 셀렉터 SS4n, SS4n+1, SS4n+2, SS4n+3을 거쳐서, 주 비트선 MBLn에 접속되어 있다. 그리고, 소스 셀렉터 SS4n, SS4n+1, SS4n+2, SS4n+3의 게이트는 각각 소스 선택선 SSK, SSL, SSM, SSN에 공통 접속되어 있다.The other end of the sub bit
이때, 주 비트선 MBL0, MBL1, ...에는 상기 서브블록(20B)과 같은 복수의 서브블록이 병렬로 접속되고, 주 비트선 MBL0, MBL1, ...은 멀티플렉서(30)를 거쳐서 데이터선 DL0, DL1에 접속되고, 이 데이터선 DLO, DL1에 각각 센스 앰프 SA0, SA1 및 데이터 입력 회로 등이 접속되어 있는 것은 도 1과 같다.At this time, a plurality of subblocks, such as the
도 8 중 굵은 선은 드레인 선택선 DSC, DSE, 워드선 WLO, 소스 선택선 SSK 및 멀티플렉서(30)의 선택신호 Y1을 선택하는 것에 의해, 메모리 셀 MC4, MC9가 일 의적으로 선택됐을 때의 전류 경로를 나타내고 있다. 이렇게, 선택된 2개의 메모리 셀(MC4, MC9) 사이에, 4개의 메모리 셀(MC5~MC8)이 끼워지고, 전류 경로가 되는 부 비트선 SBL5, SBL8이 선택된 2개의 메모리 셀 내측에 위치해 있다.In Fig. 8, the thick lines indicate the currents when the memory cells MC4 and MC9 are uniquely selected by selecting the drain select line DSC, DSE, word line WLO, the source select line SSK, and the selection signal Y1 of the
이 경우, 메모리 셀 MC9에 주목하면, 부 비트선 SBL9이 드레인 선이 되고, 부 비트선 SBL8이 소스 선이 되어, 이 메모리 셀 MC9에는 도면의 오른쪽에서 왼쪽으로 전류가 흐르게 된다. 한편, 메모리 셀 MC9에 왼쪽에서 오른쪽으로 전류를 흐르게 하는 경우는, 드레인 선택선 DSB, DSH, 워드선 WL0, 소스 선택선 SSL 및 멀티플렉서(30)의 선택신호 Y2를 선택한다. 이에 따라, 메모리 셀 MC9, MC14가 일의적으로 선택된다. 그리고 메모리 셀 MC9에 대해서는, 부 비트선 SBL8이 드레인 선이 되고, 부 비트선 SBL9가 소스 선이 되어, 이 메모리 셀 MC9에는 도면의 왼쪽에서 오른쪽으로 전류가 흐르게 된다.In this case, paying attention to the memory cell MC9, the sub bit line SBL9 becomes a drain line, the sub bit line SBL8 becomes a source line, and current flows through the memory cell MC9 from right to left in the figure. On the other hand, when a current flows from left to right in the memory cell MC9, the drain select line DSB, DSH, word line WL0, source select line SSL, and select signal Y2 of the
이상과 같이, 본 실시예 3의 메모리 어레이 회로는 실시예 1, 2와 같이, 1메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억하는 비휘발성 메모리 소자에 대응시킬 수 있고, 판독 경로의 기생 용량이 저감해서 고속의 판독 동작이 가능하게 된다는 이점이 있다. 이때, 도 7의 메모리 어레이 회로와 비교했을 경우, 판독용인 부 비트선 SBL로 끼워지는 부 비트선의 수가 2개에서 3개로 증가하고 있으므로, 기생 용량은 증가하지만, 끼우는 메모리 셀 MC의 수가 3개에서 4개로 증가하고 있으므로, 리크 전류를 더욱 작게 할 수 있다.As described above, the memory array circuit of the third embodiment can correspond to the nonvolatile memory device that stores two bits of data in one memory cell as in the first and second embodiments, and the parasitic capacitance of the read path is reduced. There is an advantage that a high speed read operation is possible. At this time, compared with the memory array circuit of FIG. 7, since the number of sub bit lines inserted into the sub bit line SBL for reading increases from 2 to 3, the parasitic capacitance increases, but the number of intervening memory cells MC is increased from 3 to Since the number is increased to four, the leakage current can be further reduced.
한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 여러 가지의 변형이 가능하다. 이 변형예로서는 예를 들면 다음과 같은 것이 있다.In addition, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible. Examples of this modification include the following.
(1) 2개의 선택 메모리 셀 사이에 메모리 셀을 2개, 3개 및 4개 끼우는 구성을 설명했지만, 마찬가지로 하여 임의 개수의 메모리 셀을 끼우는 구성으로 할 수 있다.(1) A configuration in which two, three, and four memory cells are sandwiched between two selected memory cells has been described. However, a configuration in which any number of memory cells can be inserted in the same manner.
즉, m개의 메모리 셀을 끼우는 경우, 인접하는 2m개를 한 쌍으로 하는 n쌍의 부 피트 선과, 이 부 비트선의 인접하는 m개 마다 주 비트선을 1개씩 설치한다. 또한 각 부 비트선의 일단과 공통 전원 사이에, 드레인 선택신호에 의해 제어되는 드레인 셀렉터를 설치하고, 이들 각 부 비트선의 타단과 대응하는 주 비트선 사이에 소스 선택신호에 의해 제어되는 소스 셀렉터를 설치한다.That is, when m memory cells are fitted, n pairs of sub-pit lines are formed by pairing 2 m adjacent to each other, and one main bit line is provided for every m adjacent m sub-bit lines. Further, a drain selector controlled by a drain select signal is provided between one end of each sub bit line and a common power supply, and a source selector controlled by a source select signal is provided between the other end of each sub bit line and the corresponding main bit line. do.
그리고, 드레인 셀렉터 중 제 2mi(단, i는 0 내지 n-1의 정수) 번째, 제 2mi+1 번째, ... 및 제 2m(i+1)-1 번째의 각 드레인 셀렉터에 각각 드레인 선택신호를 부여하기 위한 제 1, 제 2, ... 및 제 2m 드레인 선택선을 설치한다. 또한, 소스 셀렉터 중 제 mj(단, j는 0 내지 2n-1의 정수) 번째, 제 mj+1 번째, ... 및 제 m(j+1)-1 번째의 각 소스 셀렉터에 소스 선택신호를 부여하기 위한 제 1, 제 2, ... 및 제 m 소스 선택선을 설치한다. 이에 따라, 임의의 m개의 메모리 셀을 끼우는 구성의 메모리 어레이 회로가 생긴다.The drain selectors are respectively selected from the drain selectors of the second mi (where i is an integer of 0 to n-1), the second mi + 1 th, ..., and the second m (i + 1) -1 th. First, second, ... and second m drain select lines for providing a signal are provided. Further, a source selection signal is supplied to each source selector of the mj's (where j is an integer of 0 to 2n-1), mj + 1's, ..., and m's (j + 1) -1's. Install first, second, ... and m-th source select lines to give. This results in a memory array circuit having a configuration in which any m memory cells are sandwiched.
(2) 공통 전원선으로 메모리 셀의 드레인 전압을 공급하고, 센스 앰프를 거쳐서 메모리 셀의 소스 전극을 접지하는 회로구성을 설명했지만, 공통 전원선으로 접지하고 센스 앰프로부터 드레인 전압을 공급하는 회로구성도 가능하다.(2) Although the circuit configuration of supplying the drain voltage of the memory cell to the common power supply line and grounding the source electrode of the memory cell through the sense amplifier has been described, the circuit configuration of grounding the common power supply line and supplying the drain voltage from the sense amplifier is described. It is also possible.
본 발명에서는 부 비트선의 일단을 드레인 셀렉터를 거쳐서 공통 전원에 접 속하고, 이 부 비트선의 타단을 소스 셀렉터를 거쳐서 주 비트선에 접속하고 있다. 따라서, 드레인 셀렉터에 대한 드레인 선택신호와, 소스 셀렉터에 대한 소스 선택신호를 바꿈으로써, 부 비트선을 드레인 선 또는 소스 선으로 전환하여 사용할 수 있다. 이에 따라, 1메모리 셀에서 2비트의 데이터를 기억하는 메모리 셀의 읽고 쓰기가 가능해진다. 또한, 선택된 워드선에 접속된 메모리 셀의 내의 두 개를 선택하고, 그 선택된 두 개의 메모리 셀이 이들 메모리 셀로부터 주 비트선에 이를 때까지의 부비트를 끼우도록, 드레인 셀렉터와 소스 셀렉터를 선택하는 드레인 선택신호와 소스 선택신호를 부여함으로써, 기생 용량이 감소하여 고속으로 판독 동작이 가능하게 된다는 효과가 있다.In the present invention, one end of the sub bit line is connected to the common power supply via the drain selector, and the other end of the sub bit line is connected to the main bit line through the source selector. Therefore, by changing the drain select signal for the drain selector and the source select signal for the source selector, the sub bit line can be switched to the drain line or the source line. This enables reading and writing of memory cells that store two bits of data in one memory cell. Also, select two of the memory cells connected to the selected word line, and select the drain selector and the source selector so that the selected two memory cells sandwich the sub-bits from these memory cells to the main bit line. By providing a drain selection signal and a source selection signal, the parasitic capacitance is reduced, thereby enabling the read operation at a high speed.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005127362A JP4606239B2 (en) | 2005-04-26 | 2005-04-26 | Memory array circuit |
JPJP-P-2005-00127362 | 2005-04-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060112201A KR20060112201A (en) | 2006-10-31 |
KR101195166B1 true KR101195166B1 (en) | 2012-10-29 |
Family
ID=37186672
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060007621A KR101195166B1 (en) | 2005-04-26 | 2006-01-25 | Memory array circuit |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7355876B2 (en) |
JP (1) | JP4606239B2 (en) |
KR (1) | KR101195166B1 (en) |
CN (1) | CN100585734C (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7684244B2 (en) * | 2007-05-16 | 2010-03-23 | Atmel Corporation | High density non-volatile memory array |
JP2009140605A (en) * | 2007-12-11 | 2009-06-25 | Spansion Llc | Nonvolatile storage device and its control method |
JP5297673B2 (en) * | 2008-03-26 | 2013-09-25 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor memory device |
US8134870B2 (en) * | 2009-06-16 | 2012-03-13 | Atmel Corporation | High-density non-volatile read-only memory arrays and related methods |
JP5406684B2 (en) | 2009-11-27 | 2014-02-05 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor memory circuit |
CN102129884A (en) * | 2010-01-20 | 2011-07-20 | 旺宏电子股份有限公司 | Method and device for increasing programming efficiency by utilizing dynamic bit line switching |
JP5374412B2 (en) | 2010-02-24 | 2013-12-25 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor memory circuit |
KR101131559B1 (en) * | 2010-05-31 | 2012-04-04 | 주식회사 하이닉스반도체 | Non Volatile Memory Apparatus |
CN102298968B (en) * | 2010-06-23 | 2015-03-18 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | Column decoding circuit for double-separate-gate flash memory array |
KR102075673B1 (en) * | 2012-08-29 | 2020-02-10 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Semiconductor memory device |
US9269405B1 (en) * | 2014-11-04 | 2016-02-23 | Mediatek Inc. | Switchable bit-line pair semiconductor memory |
JP6876397B2 (en) * | 2016-09-21 | 2021-05-26 | ラピスセミコンダクタ株式会社 | Semiconductor memory and manufacturing method of semiconductor memory |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000057794A (en) | 1998-08-13 | 2000-02-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | Nonvolatile semiconductor memory apparatus |
JP2002056687A (en) | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Non-volatile semiconductor storage |
JP2003085992A (en) | 2001-07-06 | 2003-03-20 | Halo Lsi Inc | Bit line decoder circuit, bit line connecting method, and bit line selecting method |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100268420B1 (en) * | 1997-12-31 | 2000-10-16 | 윤종용 | Semiconductor memory device and read method thereof |
JP3970402B2 (en) * | 1998-01-12 | 2007-09-05 | 沖電気工業株式会社 | Nonvolatile semiconductor memory device and data reading method thereof |
US6631089B1 (en) * | 2001-07-06 | 2003-10-07 | Halo Lsi, Inc. | Bit line decoding scheme and circuit for dual bit memory array |
JP2003346488A (en) * | 2002-05-23 | 2003-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor storage device |
JP2003346489A (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor storage device |
JP2004335797A (en) | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Sharp Corp | Semiconductor storage device and its driving method, and portable electronic apparatus |
-
2005
- 2005-04-26 JP JP2005127362A patent/JP4606239B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-01-25 KR KR1020060007621A patent/KR101195166B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-02-05 CN CN200610006832A patent/CN100585734C/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-04-21 US US11/408,114 patent/US7355876B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000057794A (en) | 1998-08-13 | 2000-02-25 | Oki Electric Ind Co Ltd | Nonvolatile semiconductor memory apparatus |
JP2002056687A (en) | 2000-08-10 | 2002-02-22 | Oki Electric Ind Co Ltd | Non-volatile semiconductor storage |
JP2003085992A (en) | 2001-07-06 | 2003-03-20 | Halo Lsi Inc | Bit line decoder circuit, bit line connecting method, and bit line selecting method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1855303A (en) | 2006-11-01 |
CN100585734C (en) | 2010-01-27 |
JP2006309811A (en) | 2006-11-09 |
US7355876B2 (en) | 2008-04-08 |
KR20060112201A (en) | 2006-10-31 |
JP4606239B2 (en) | 2011-01-05 |
US20060239059A1 (en) | 2006-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101195166B1 (en) | Memory array circuit | |
US5371705A (en) | Internal voltage generator for a non-volatile semiconductor memory device | |
US7339846B2 (en) | Method and apparatus for reading data from nonvolatile memory | |
KR100374522B1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device capable of reducing memory array area | |
JPH06338193A (en) | Nonvolatile semiconductor storage device | |
JP5665789B2 (en) | Configuration memory | |
KR100781984B1 (en) | Sense amplifier circuit having self reference and sensing method by the same | |
JP2001118390A (en) | Non-volatile memory circuit recording multi-bit information | |
JP4703162B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device and writing method thereof | |
JP4392404B2 (en) | Virtual ground type nonvolatile semiconductor memory device | |
KR19980025152A (en) | A nonvolatile semiconductor memory device having a memory cell capable of storing multilevel information, and a data writing method | |
US7436716B2 (en) | Nonvolatile memory | |
US7616486B2 (en) | Cell array of semiconductor memory device and method of driving the same | |
JP6122478B1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
JP5297673B2 (en) | Semiconductor memory device | |
JP4090817B2 (en) | Constant voltage generation circuit and semiconductor memory device | |
JP5159127B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
KR100413997B1 (en) | Nonvolatile semiconductor memory | |
JP2542110B2 (en) | Nonvolatile semiconductor memory device | |
US9747989B1 (en) | Memory device and control method thereof | |
US5671182A (en) | SRAM memory circuit and method of operation therefor | |
US11430519B2 (en) | Switching architecture for a NAND flash memory device and a high voltage switch circuit | |
JP2008021844A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JPH06309883A (en) | Nonvolatile semiconductor memory | |
JP2007058973A (en) | Semiconductor integrated circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150918 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160921 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |